CN112808335B - 一种用于水体多参数检测的微流控芯片的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种用于水体多参数检测的微流控芯片的制备方法包括以下步骤,S100、制作底层结构即基底;S200、制作微通道结构;S300、制造绝缘层结构;S400、把微通道结构、绝缘层结构及微阀器件分别对应装配到底层结构上;其中,所述S100中包括制造阀的安装位置,在阀门结构对应的位置,进行湿法刻蚀钻孔,为了方便固定阀体,额外取一块与阀体收缩后同等高度的玻璃块,采用CNC钻孔方式获取阀体的安装孔位;所述S300中包括制造带有凸起结构作为阀体一部分的绝缘层结构。本发明的制备方法可以实现制备出多层微流控芯片的制备,带有电极层、绝缘层、通道层,且通道层内含有光纤和凸起结构。该方法制备工艺简单,成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及环境检测技术领域,具体涉及一种用于水体多参数检测的微流控芯片的制备方法。
背景技术
微流控技术是指通过构建微米级的微通道实现微量液体的控制输送,具有样品需求量少、传质速度快、体积小易便携、易与电学光学等检测手段集成等优点。利用微流控技术制造的微芯片材质成本极低,可提前封装微量反应试剂,材质与微量试剂对环境无二次污染。
近几年,随着微流控技术的快速发展,将微流控技术与光学电学检测技术结合,有望实现微芯片的便携式水质多参数快速检测。然而,目前并未有承载此项技术的相关装置/制造方法报道。
发明内容
本发明提出的一种用于水体多参数检测的微流控芯片的制备方法,可解决上述技术问题结合控制部件用于监测水质。
为实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:包括以下步骤:
S100、制作底层结构即基底;
S200、制作微通道结构;
S300、制造绝缘层结构;
S400、把微通道结构、绝缘层结构及微阀器件分别对应装配到底层结构上;
其中,
所述S100中包括制造阀的安装位置,在阀门结构对应的位置,进行湿法刻蚀钻孔,为了方便固定阀体,额外取一块与阀体收缩后同等高度的玻璃块,采用CNC钻孔方式获取阀体的安装孔位;
所述S300中包括制造带有凸起结构作为阀体一部分的绝缘层结构。
进一步的,S200的制作微通道结构具体步骤如下,
S201、将无刮痕的浮法玻璃裁切成方形基底,并砂纸打磨边角;
S202、用去污粉清洗玻璃表面,去离子水冲洗,依次放入丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗设定时间,氮气吹干,并用蘸有丙酮的长绒脱脂棉球轻轻擦拭玻璃光滑面;并置于热台烘出清洗中带来的水分;
S203、将烘干后的基底吸附于匀胶机中,滴加负性光刻胶,旋涂后置于水平热台前烘,冷却后置于曝光机上,掩模放在胶层上,进行接触式紫外曝光,曝光后置于水平热台进行后烘,冷却后放入显影液中显影,再用异丙醇清洗后用氮气吹干,至此获得负性光刻胶的微流体通道的光刻胶模具;
S204、准备PDMS的预聚体与固化剂按10:1的比例混合,然后把混合后的PDMS溶液放入真空室中除气泡直至气泡消失为止;
S205、把配比好的PDMS溶液倾倒在S203得到的微流控芯片的模具上,静置一段时间,使PDMS在模具上自流平且消除可能产生的气泡;
S206、把模具和PDMS一起放入烘箱中进行固化,随后自然冷却到室温;将PDMS缓慢的从模具中取下,经过修饰得到PDMS的微流控芯片通道层结构。
进一步的,所述S300的制造绝缘层结构的具体步骤如下:
S301、将无刮痕的浮法玻璃裁切成方形基底,并砂纸打磨边角;
S302、用去污粉清洗玻璃表面,去离子水冲洗,依次放入丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗,氮气吹干,并用蘸有丙酮的长绒脱脂棉球轻轻擦拭玻璃光滑面,置于热台烘出清洗中带来的水分;
S303、将基底吸附于匀胶机中,滴加负性光刻胶旋涂后置于水平热台前烘;
S304、冷却后置于曝光机上,掩模放在胶层上,进行接触式紫外曝光;曝光后置于水平热台烘,冷却后放入显影液中显影,异丙醇清洗后用氮气吹干,至此获得负性光刻胶的微流体通道的光刻胶模具;
S305将负性光刻胶的绝缘层的光刻胶模具放于匀胶机上,在模具中心滴加配比好的PDMS,设置特定转数,获取表面平整且薄的PDMS绝缘层。
进一步的,其中,S400的具体步骤如下:
依次将S100的底层结构即基底与s300的PDMS绝缘层结构放入RIE中进行等离子体氧处理,取出后将PDMS复制体在放大镜下通过对准标识的辅助下,完全覆盖在基底上,并进行贴合,挤出气泡,再次将上步产物和S200的PDMS的微流控芯片通道层结构即PDMS复制体放入RIE中进行等离子体氧处理,取出后将PDMS复制体在放大镜下通过对准标识的辅助下,完全覆盖在基底上,并进行贴合,挤出气泡,最后放入自制夹具中,在烘箱中加热,冷却到室温后取出最终制作的微流体芯片。
进一步的,所述S205中通过边测量自流平且消除气泡后的PDMS厚度边增加或减少PDMS来最终控制厚度。
进一步的,所述S305中配比好的PDMS的具体配比步骤如下:
先将PDMS的预聚体与固化剂按10:1的比例混合,然后把混合后的PDMS溶液放入真空室中除气泡直至气泡消失为止。
进一步的,其中,S100的制作底层结构包括:
S101、将事先准备的无刮痕的浮法玻璃裁切成基底,并砂纸打磨边角;
S102、用去污粉清洗玻璃表面,再用去离子水冲洗后,依次放入丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗设定时间,氮气吹干,并用蘸有丙酮的长绒脱脂棉球轻轻擦拭玻璃光滑面;
S103、把清洗后的基底置于热台烘出清洗中带来的水分,冷却后旋涂光刻胶,旋涂后置于水平热台前烘干;
S104、然后冷却后将胶层面与掩模版的铬层面相对,放在曝光机的水平台上,进行接触式紫外曝光;
S105、曝光后将基底放入新鲜配置的NaOH溶液均匀摇晃显影,去离子水清洗后氮气吹干;
S106、将镜检合格后的基底放入氧等离子体机器中,用氧等离子体去除残胶后,立即放入溅射镀膜机中,先沉积Ti作为粘附层,再沉积Au层,将溅射完成的基底放入丙酮中进行Lift-off,待光刻胶完全去除,去离子水清洗氮气吹干,并对微电极进行镜检;
S107、再次将基底置于热台烘出清洗中带来的水分,冷却后旋涂光刻胶,旋涂后置于水平热台前烘,冷却后直接进行曝光,之后置于热台热烘坚膜,彻底固定胶层结构并增强其与金的粘附性,至此,得到水质微流控芯片的电极层和基底层。
进一步的,S103中旋涂光刻胶具体步骤如下:
将基底吸附于匀胶机中,滴加Lift-off专用正性光刻胶AR-P5350。
进一步的,为得到光纤插入位置,将微通道侧壁的特定位置作为横向孔道位置,且与微通道用薄的PDMS隔开,确保液路与光路实现物理性隔绝。
进一步的,所述S100中的制造阀的进行湿法刻蚀钻孔的步骤如下,
将得到的水质微流控芯片的电极层和基底层旋涂保护胶光刻胶PI,翻转基底,将基底吸附于匀胶机中,且无图形一面向上,滴加正性绝缘光刻胶作为绝缘层和保护层,旋涂后置于水平热台前烘,冷却后直接进行曝光,显影后将需要钻孔的区域裸露,之后置于热台热烘坚膜,放入氟化氢玻璃腐蚀液中进行刻蚀,得到阀体的安装孔位。
由上述技术方案可知,按照本发明的用于水体多参数检测的微流控芯片的制备方法可以制造出用于水体多参数检测的微流控芯片,用来实现快速水质多参数的精确测定,从而监测水质。也可以考虑到多手段多技术检测多指标成本会提示,也可以把微流控芯片设置成一体化高集成的微流控芯片将显著降低成本。
该制备方法可以实现制备出多层微流控芯片的制备,带有电极层、绝缘层、通道层,且通道层内含有光纤和凸起结构。该方法制备工艺简单,成本较低。
具有开关伸缩功能的微型器件与微通道内凸起共同作为高集成度的片上微型阀,与芯片分开的阀相比,显著降低了尺寸,提升了便携性,也使得一个微流控芯片即可实现多参数检测,而不用分开四五个芯片通过外置阀组合用。
附图说明
图1是本发明的制备方法流程图;
图2是本发明的基底制作示意图;
图3是本发明的微通道结构制作示意图;
图4是本发明的阀门结构示意图;
图5是本发明方法制备出的芯片的静止状态截面示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
本发明的用于水体多参数检测的微流控芯片的制备方法,采用紫外光刻和镀金工艺,导电性强于PCB做的铜。孔塞进可控制伸缩的小器件,并且配合微通道的凸起作为微通道的开关阀,具有显著的体积便携式优势。
如图1所示,本发明的用于水体多参数检测的微流控芯片的制备方法,步骤如下:
S100、制作底层结构即基底;
S200、制作微通道结构;
S300、制造绝缘层结构;
S400、把微通道结构、绝缘层结构及微阀器件分别对应装配到底层结构上;
如图2所示,其中,S100的制作底层结构的具体步骤如下:
将0.5mm厚无刮痕的浮法玻璃裁切成方形基底,并砂纸打磨边角。用去污粉清洗玻璃表面,去离子水冲洗,依次放入丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗5min,氮气吹干,并用蘸有丙酮的长绒脱脂棉球轻轻擦拭玻璃光滑面。
置于热台150℃20min烘出清洗中带来的水分,冷却后将基底吸附于匀胶机中,滴加Lift-off专用正性光刻胶AR-P 5350,先采用500rpm速度旋涂9s,后直接加速至2000rpm旋转30s。旋涂后置于水平热台采用110℃180s进行前烘。冷却后将胶层面与掩模版的铬层面相对,放在曝光机的水平台上,进行接触式紫外曝光,采用g-line,45mJ/cm2的能量。曝光后将基底放入新鲜配置的千分之四的NaOH溶液均匀摇晃显影,去离子水清洗后氮气吹干。
将镜检合格后的基底放入氧等离子体机器中,用氧等离子体去除残胶后,立即放入溅射镀膜机中,先沉积10nmTi作为粘附层,再沉积90nmAu层。将溅射完成的基底放入丙酮中进行Lift-off,待光刻胶完全去除,去离子水清洗氮气吹干,并对微电极进行镜检。
再次将基底置于热台150℃20min烘出清洗中带来的水分,冷却后旋涂第二种固化的光刻胶PI。将基底吸附于匀胶机中,滴加正性绝缘光刻胶作为绝缘层和保护层,旋涂后置于水平热台前烘130C 5min。冷却后直接进行曝光。之后置于热台热烘坚膜,彻底固定胶层结构并增强其与金的粘附性。至此,得到水质微流控芯片的电极层和基底层。
为了制造阀的安装位置,阀体结构如图4所示,在凸起物对应的玻璃位置,进行湿法刻蚀钻孔,具体步骤如下:
将上述得到的水质微流控芯片的电极层和基底层旋涂保护胶光刻胶PI,翻转基底,将基底吸附于匀胶机中,且无图形一面向上,滴加正性绝缘光刻胶作为绝缘层和保护层,旋涂后置于水平热台前烘130℃5min。冷却后直接进行曝光,显影后将需要钻孔的区域裸露。之后置于热台热烘坚膜。放入氟化氢玻璃腐蚀液中进行刻蚀,得到阀体的安装孔位。
为了方便固定阀体,额外取一块与阀体收缩后同等高度的玻璃块,采用CNC钻孔方式同样获取阀体的安装孔位,与上述基底层的孔位对准进行贴合,贴合处涂抹粘合剂。
如图3所示,S200、制作微通道结构的具体步骤如下:
将无刮痕的浮法玻璃裁切成方形基底,并砂纸打磨边角。用去污粉清洗玻璃表面,去离子水冲洗,依次放入丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗5min,氮气吹干,并用蘸有丙酮的长绒脱脂棉球轻轻擦拭玻璃光滑面。置于热台150℃20min烘出清洗中带来的水分。
将基底吸附于匀胶机中,滴加负性光刻胶SU-8 2100,500rpm 9s和2500rpm 30s旋涂后置于水平热台65℃10min和95℃30min前烘。需确保光刻胶厚度大于光纤厚度。冷却后置于曝光机上,掩模放在胶层上,进行接触式紫外曝光采用i-line,250mJ/cm2。曝光后置于水平热台进行65℃5min和95℃10min后烘,冷却后放入SU-8显影液中显影10min,异丙醇清洗后用氮气吹干。至此获得基于SU-8 2100负性光刻胶的微流体通道的光刻胶模具。
聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一种由预聚体和固化剂组成的复合产品。使用前先将PDMS的预聚体与固化剂按10:1的比例混合,然后把混合后的PDMS溶液放入真空室中除气泡直至气泡消失为止。接着把配比好的PDMS溶液倾倒在上一步得到的微流控芯片的模具上,静置一段时间,使PDMS在模具上自流平且消除可能产生的气泡。然后把模具和PDMS一起放入烘箱中进行固化,固化的参数为50℃持续24h,随后自然冷却到室温。将PDMS缓慢的从模具中取下,经过简单的修饰就可以得到PDMS的微流控芯片通道层结构。
此外,为得到光纤插入位置,将微通道侧壁的特定位置作为横向孔道位置,且与微通道用薄的PDMS隔开,确保液路与光路实现物理性隔绝。
S300、制造绝缘层结构;即制造带有凸起结构作为阀体一部分的绝缘层结构;
将无刮痕的浮法玻璃裁切成方形基底,并砂纸打磨边角。用去污粉清洗玻璃表面,去离子水冲洗,依次放入丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗5min,氮气吹干,并用蘸有丙酮的长绒脱脂棉球轻轻擦拭玻璃光滑面。置于热台150℃20min烘出清洗中带来的水分。
将基底吸附于匀胶机中,滴加负性光刻胶SU-8 2100,500rpm 9s和2500rpm 30s旋涂后置于水平热台65℃10min和95℃30min前烘。冷却后置于曝光机上,掩模放在胶层上,进行接触式紫外曝光采用i-line,250mJ/cm2。曝光后置于水平热台进行65℃5min和95℃10min后烘,冷却后放入SU-8显影液中显影10min,异丙醇清洗后用氮气吹干。至此获得基于SU-8 2100负性光刻胶的微流体通道的光刻胶模具。
聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一种由预聚体和固化剂组成的复合产品。使用前先将PDMS的预聚体与固化剂按10:1的比例混合,然后把混合后的PDMS溶液放入真空室中除气泡直至气泡消失为止。
将负性光刻胶的绝缘层的光刻胶模具放于匀胶机上,在模具中心滴加配比好的PDMS,设置500rpm转速30s,获取表面平整且薄的PDMS绝缘层,静置一段时间。
S400、把微通道结构、绝缘层结构装配到底层结构上的具体步骤如下:
先将s100的基底与s300的绝缘层放入RIE中进行等离子体氧处理30s,功率为30W。取出后将PDMS复制体的完全覆盖基底,并在放大镜下在辅助结构下进行贴合,挤出气泡,
再将上一步的和s200的通道层放入RIE中进行等离子体氧处理30s,功率为30W。取出后将PDMS复制体的完全覆盖基底,并在放大镜下在辅助结构下进行贴合,挤出气泡。
辅助结构的设置可帮助三层结构在键合贴合过程中获取精确的位置对准,即s300绝缘层凸起位置与底层需放置阀体的位置对准,凸起中心线与阀体中心线重合,误差在可接收范围内,从而保证阀体能顶到凸起结构,实现阀的正常功能。同时,保证各个微电极能跨越微通道,确保微通道在电极的感应范围内。
最后键合后的放入自制夹具中,在烘箱中90℃加热1小时,冷却到室温后取出最终制作的微流体芯片。
最后,得到完成制作的微流控芯片工艺后,把伸缩开关的微型阀体器件放入刻蚀钻孔处,再在边缘涂覆一些粘合剂用以固定。
此外,缓缓从微通道层特定位置插入光纤。
光纤的固定是通过微通道层与绝缘层都采用弹性材料,额外滴加若干滴相同材料固化后即可固定光纤。
由上述用于水体多参数检测的微流控芯片的制备方法制作的微流体芯片具体如下,在用于对水质的检测时,可结合控制模块,电子阀等器件,实现自动控制;
实际应用中,还会涉及顶盖板层,该结构在本实施例制备方法中不涉及;
如图5所示,本实施例制作的微流控芯片及辅助夹具共有五层结构,从上至下依次为顶盖板层、微流控通道层、微流控通道基底绝缘层、检测电极层、基底固定层。
顶盖板层为聚合物塑料材质,包括芯片左侧的样品进样储存槽、滤膜、滤膜支撑结构、以及芯片右侧三个进样口。滤膜为10μm孔径的阵列结构,可以过滤10μm以上的杂物,且可让10μm以下的细菌通过,进入微通道内。
微通道的高度应大于100μm,微流控通道层也是聚合物塑料材质,是弹塑体,弹塑体通过一定的结构造型形成相互连通的微通道,供液体在其中流通。该层在萃取荧光测试芯片模块的侧壁的特定位置安装插入100μm直径的光纤。为了提高光谱仪信号的信噪比,减少入射光对结果的影响,接收光纤与入射光纤应该成90°直角。
微流控通道基底绝缘层与微通道材质相同,便于共价键合连接。基底绝缘层在片上微型电磁阀位置有特定的梯台凸起。因材料具有一定弹性,当片上电磁阀工作时候,电磁阀伸出顶在凸起位置,凸起位置顶起,顶到通道盖板层位置,对通道内的液体进行阻断。绝缘层的厚度应大于50μm,低于200μm。凸起的高度为半通道高度。电磁阀伸出长度也仅需半通道高度。这样既可保证静止时液体顺利流通,梯台下不易形成死体积;另一方面,工作时,变形量不至于过大,免得寿命过低。
电极层埋在绝缘层内的下方,紧贴基底固定层。电极层材质为50-100nm的Au与5-10nm的Cr。电极只出现在特定位置。
本发明实施例在具体应用时候可对水质进行快速检,可针对水质检测的三类指标:细菌数量、无机离子浓度、以及有机物三类。
区别于现有传统国标检测方法,本方面实施例的检测方法直接检测样品,无需额外添加标记物、显色剂等试剂,不会对环境产生二次污染。区别于现有单指标检测方法或仪器,样品分成几份后再进样,本发明因采用一块完整的微流控芯片,提出检测新方法的进样样品是同一份样品,由同一份样品进样进行三类指标的检测,消除了部分系统误差,检测结果更可信更具有说服力。取野外采集河水、湖水等水样需使用洁净滤网进行粗过滤,仅去除固体杂质即可,取地下水、生活饮用水等水样可无需进行粗过滤。将待测样品按照标准采样法采样并混合均匀后,将一端连接至微流控芯片左侧样品口的进样管的另一端插入样品瓶。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种用于水体多参数检测的微流控芯片的制备方法,其特征在于:包括:
S100、制作底层结构即基底;
S200、制作微通道结构;
S300、制造绝缘层结构;
S400、把微通道结构、绝缘层结构及微阀器件分别对应装配到底层结构上;
其中,
所述S100中包括制造阀的安装位置,在阀门结构对应的位置,进行湿法刻蚀钻孔,为了方便固定阀体,额外取一块与阀体收缩后同等高度的玻璃块,采用CNC钻孔方式获取阀体的安装孔位;
所述S300中包括制造带有凸起结构作为阀体一部分的绝缘层结构;
所述S100中的制造阀的进行湿法刻蚀钻孔的步骤如下,
将得到的水质微流控芯片的电极层和基底层旋涂保护胶光刻胶PI,翻转基底,将基底吸附于匀胶机中,且无图形一面向上,滴加正性绝缘光刻胶作为绝缘层和保护层,旋涂后置于水平热台前烘,冷却后直接进行曝光,显影后将需要钻孔的区域裸露,之后置于热台热烘坚膜,放入氟化氢玻璃腐蚀液中进行刻蚀,得到阀体的安装孔位;
其中,S400的具体步骤如下:
依次将S100的底层结构即基底与S300的PDMS绝缘层结构放入RIE中进行等离子体氧处理,取出后将PDMS复制体在放大镜下通过对准标识的辅助下,完全覆盖在基底上,并进行贴合,挤出气泡,再次将上步产物和S200的PDMS的微流控芯片通道层结构即PDMS复制体放入RIE中进行等离子体氧处理,取出后将PDMS复制体在放大镜下通过对准标识的辅助下,完全覆盖在基底上,并进行贴合,挤出气泡,最后放入自制夹具中,在烘箱中加热,冷却到室温后取出最终制作的微流体芯片。
2.根据权利要求1所述的用于水体多参数检测的微流控芯片的制备方法,其特征在于:
其中,S200的制作微通道结构具体步骤如下,
S201、将无刮痕的浮法玻璃裁切成方形基底,并砂纸打磨边角;
S202、用去污粉清洗玻璃表面,去离子水冲洗,依次放入丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗设定时间,氮气吹干,并用蘸有丙酮的长绒脱脂棉球轻轻擦拭玻璃光滑面;并置于热台烘出清洗中带来的水分;
S203、将烘干后的基底吸附于匀胶机中,滴加负性光刻胶,旋涂后置于水平热台前烘,冷却后置于曝光机上,掩模放在胶层上,进行接触式紫外曝光,曝光后置于水平热台进行后烘,冷却后放入显影液中显影,再用异丙醇清洗后用氮气吹干,至此获得负性光刻胶的微流体通道的光刻胶模具;
S204、准备PDMS的预聚体与固化剂按10:1的比例混合,然后把混合后的PDMS溶液放入真空室中除气泡直至气泡消失为止;
S205、把配比好的PDMS溶液倾倒在S203得到的微流控芯片的模具上,静置一段时间,使PDMS在模具上自流平且消除可能产生的气泡;
S206、把模具和PDMS一起放入烘箱中进行固化,随后自然冷却到室温;将PDMS缓慢的从模具中取下,经过修饰得到PDMS的微流控芯片通道层结构。
3.根据权利要求2所述的用于水体多参数检测的微流控芯片的制备方法,其特征在于:所述S300的制造绝缘层结构的具体步骤如下:
S301、将无刮痕的浮法玻璃裁切成方形基底,并砂纸打磨边角;
S302、用去污粉清洗玻璃表面,去离子水冲洗,依次放入丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗,氮气吹干,并用蘸有丙酮的长绒脱脂棉球轻轻擦拭玻璃光滑面,置于热台烘出清洗中带来的水分;
S303、将基底吸附于匀胶机中,滴加负性光刻胶旋涂后置于水平热台前烘;
S304、冷却后置于曝光机上,掩模放在胶层上,进行接触式紫外曝光;曝光后置于水平热台烘,冷却后放入显影液中显影,异丙醇清洗后用氮气吹干,至此获得负性光刻胶的微流体通道的光刻胶模具;
S305将负性光刻胶的绝缘层的光刻胶模具放于匀胶机上,在模具中心滴加配比好的PDMS,设置特定转数,获取表面平整且薄的PDMS绝缘层。
4.根据权利要求2所述的用于水体多参数检测的微流控芯片的制备方法,其特征在于:所述S205中通过边测量自流平且消除气泡后的PDMS厚度边增加或减少PDMS来最终控制厚度。
5.根据权利要求3所述的用于水体多参数检测的微流控芯片的制备方法,其特征在于:
所述S305中配比好的PDMS的具体配比步骤如下:
先将PDMS的预聚体与固化剂按10:1的比例混合,然后把混合后的PDMS溶液放入真空室中除气泡直至气泡消失为止。
6.根据权利要求1所述的用于水体多参数检测的微流控芯片的制备方法,其特征在于:其中,S100的制作底层结构包括:
S101、将事先准备的无刮痕的浮法玻璃裁切成基底,并砂纸打磨边角;
S102、用去污粉清洗玻璃表面,再用去离子水冲洗后,依次放入丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗设定时间,氮气吹干,并用蘸有丙酮的长绒脱脂棉球轻轻擦拭玻璃光滑面;
S103、把清洗后的基底置于热台烘出清洗中带来的水分,冷却后旋涂光刻胶,旋涂后置于水平热台前烘干;
S104、然后冷却后将胶层面与掩模版的铬层面相对,放在曝光机的水平台上,进行接触式紫外曝光;
S105、曝光后将基底放入新鲜配置的NaOH溶液均匀摇晃显影,去离子水清洗后氮气吹干;
S106、将镜检合格后的基底放入氧等离子体机器中,用氧等离子体去除残胶后,立即放入溅射镀膜机中,先沉积Ti作为粘附层,再沉积Au层,将溅射完成的基底放入丙酮中进行Lift-off,待光刻胶完全去除,去离子水清洗氮气吹干,并对微电极进行镜检;
S107、再次将基底置于热台烘出清洗中带来的水分,冷却后旋涂光刻胶,旋涂后置于水平热台前烘,冷却后直接进行曝光,之后置于热台热烘坚膜,彻底固定胶层结构并增强其与金的粘附性,至此,得到水质微流控芯片的电极层和基底层。
7.根据权利要求6所述的用于水体多参数检测的微流控芯片的制备方法,其特征在于:S103中旋涂光刻胶具体步骤如下:
将基底吸附于匀胶机中,滴加Lift-off专用正性光刻胶AR-P5350。
8.根据权利要求2所述的用于水体多参数检测的微流控芯片的制备方法,其特征在于:为得到光纤插入位置,将微通道侧壁的特定位置作为横向孔道位置,且与微通道用薄的PDMS隔开,确保液路与光路实现物理性隔绝。
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